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    • 专利摘要:
    Vorrichtung zum Steuern des Verschließens von Behältern für eine Maschine mit mindestens einem Verschließkopf, der in der Lage ist, ein Verschlußelement an einem Behälter anzuordnen, wobei der Verchließkopf einen Antriebsmotor (1) für das Verschlußelement aufweist, und wobei die Vorrichtung eine Recheneinheit (16) und ein graphisches Mensch-Maschine-Interface (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mehrere Verschließprogramme aufweist, die mittels des Interface parametrierbar sind, wobei ein Verschließprogramm, wenn es von der Recheneinheit ausgeführt wird, den Verschließkopf mindestens hinsichtlich einer Drehungsphase des Verschlußelements steuert.
    公开号:DE102004029719A1
    申请号:DE200410029719
    申请日:2004-06-21
    公开日:2005-01-13
    发明作者:Philippe Matthys；Laurent Ostrowski；Daniel Zalkin
    申请人:Andre Zalkin & Cie Rueil Malma；Sa Andre Zalkin & Cie Ets；
    IPC主号:B67B3-20
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Steuerung von Elektromotoren,insbesondere in einer Maschine zum Verschließen von Behältern.
    [0002] Dievorliegende Erfindung kann dort Anwendung finden, wo ein Elektromotorpräziseein Drehmoment auf ein Objekt aufbringt, beispielsweise auf demGebiet des Schraubens, insbesondere von Verschlußkapseln mit Gewinden, oderdem Gebiet der Rastverbindung, insbesondere von Verschlußkapseln.
    [0003] Wieaus EP 0 524 196 bekannt,weist eine Schraubvorrichtung einen Verschließkonus, einen Motor zum drehendenAntreiben des Verschließkonus,eine Schaltvorrichtung und eine Energieversorgung auf. Die Steueranordnungweist einen Drehmomentsensor zum Messen eines momentanen Antriebsdrehmoments,einen Komparator zum Vergleichen des momentanen Drehmoments miteinem vorbestimmten Wert des Verschlußdrehmoments und einen Sensorfür denDrehwinkel des Kapselaufnahmeelements, der lediglich aktivierbarist, wenn das momentane Drehmoment den vorbestimmten Wert erreicht.Somit wird ein Antriebsdrehmoment auf einen Verschluß aufgebracht,um diesen auf einen Behälterzu schrauben, das auf den Verschluß aufgebrachte momentane Drehmomentwird gemessen und mit dem vorbestimmten Wert des Verschlußdrehmomentsverglichen, und der Drehwinkel der Kapsel wird nur gemessen, wenndas momentane Drehmoment den vorbestimmten Wert erreicht.
    [0004] Injedem Fall bringt das Vorhandensein eines Drehmomentsensors undeines Winkelsensors eine gewisse Verkomplizierung der Vorrichtungmit sich, ohne eine erhöhteZuverlässigkeitdes erreichbaren Verschlusses der Behälter durch die Kapseln zu gewährleisten.
    [0005] FR-A-2807 265 beschreibt eine Steuervorrichtung eines Elektromotors mitmindestens einer Einrichtung zum Messen des vom Motor verbrauchten Stroms,einer Einrichtung zum Messen des vom Motor gelieferten Drehmoments,einer Einrichtung zum Versorgen des Motors mit Energie und einerInitialisierungseinheit, die in der Lage ist, einen Drehmomenteinstellwertzu erzeugen und Informationen überden Strom und das Drehmoment zu empfangen und zu verarbeiten, umdaraus eine Beziehung zwischen dem Drehmomenteinstellwert, dem Drehmomentund dem Strom abzuleiten und anschließend das aufgebrachte Drehmomentanhand des Einstellwerts und des Stroms zu bestimmen, was eine merklicheVereinfachung der Kalibrierungsvorgänge ermöglicht.
    [0006] Herkömmlicherweiseist eine Abfüllstraße mit eineroder mehreren Behälterverschließmaschinenauf einen bestimmten Typ von Behälterund einen bestimmten Typ von Verschluß festgelegt. Das Programmieren derMaschine erfolgt hierbei ein einziges Mal bei ihrer Inbetriebnahme.Die Anmelderin hat jedoch festgestellt, daß ein unzureichend befriedigterBedarf besteht, den Verschluß und/oderdie Flasche oder die Art des Anordnens des Verschlusses auf demBehälterauf einfache Weise bei einer möglichstkurzen Betriebsunterbrechung der Maschine zu ändern. Herkömmlicherweise erfordern derartige Änderungendas Umsetzen von Informatikern, die für das Neuprogrammieren derMaschine qualifiziert sind sowie einen relativ langen Stillstand. Beiheutigen Maschinen mit einer Kapazität, die 50000 Behälter proStunde übersteigenkann, sind die Kosten einer Produktionsunterbrechung sehr hoch.
    [0007] Esist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteilezu überwinden.
    [0008] Dievorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Vielzweck-Steuervorrichtungzum Verschließeneines Behältersvorzuschlagen, die flexibel verwendbar ist und deren Funktionsparameterauf einfache Weise ausgehend von einigen Grundkenntnissen modifizierbarsind.
    [0009] Nacheinem Aspekt der Erfindung ist die Steuervorrichtung zum Verschließen einesBehältersfür eine Maschinevorgesehen, die mindestens einen Ver schließkopf aufweist, welcher inder Lage ist, ein Verschlußelementan einem Behälteranzuordnen. Der Verschließkopfweist einen Antriebsmotor fürdas Verschlußelementauf. Die Vorrichtung weist eine Recheneinheit, ein graphisches Mensch-Maschine-Interfaceund eine Vielzahl von Verschließprogrammenauf, die sich überdas Interface parametrieren lassen. Ein Verschließprogrammist in der Lage, wenn das Programm von der Recheneinheit ausgeführt wird,den Verschließkopfmindestens drehphasengemäß bezüglich desVerschlußelementszu steuern.
    [0010] Somitkann der Bediener unter mehreren Verschließprogrammen das Programm wählen, dasfür den zuverwendenden Behälterund das zu verwendende Verschlußelementam besten geeignet ist. Der Bediener kann gleichermaßen wählen, dieVerschließparameterwerteunter den ihm auf dem graphischen Interface vorgeschlagenen Wertenin Abhängigkeitvom Behälterund vom Verschlußelementfestzulegen.
    [0011] Vorteilhafterweiseumfaßtdas graphische Interface mehrere Fenster, wobei mindestens ein Fenster für jedesVerschließprogrammvorgesehen ist.
    [0012] Nacheinem Ausführungsbeispielder Erfindung ist ein Schritt des Verschließprogramms durch den Startwinkel,den Stillstandswinkel, das Grenzdrehmoment, eine Toleranz bezüglich desGrenzdrehmoments und die Beibehaltungsdauer definiert. Der Startwinkeleines Schritts ist abgerundet gleich dem Stillstandswinkel des vorhergehendenSchritts vorgegeben. Es kann ein Fenster im graphischen Interfacefür jedenVerschließprogrammschrittvorgesehen sein, den ein Bediener derart definieren kann.
    [0013] Desweiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen,daß einSchritt des Verschließprogrammsdurch einen Drehmomentregulierungsfaktor, ein Revolververhältnis undeinen Wegstreckenwinkel definiert ist.
    [0014] DieVorrichtung weist erfindungsgemäß ein Verschließprogrammmit einem Start mit hohem Drehmoment auf. Auf diese Weise ist eingutes Zusammengreifen der Gewinde des Behälters und des Verschlußelementsgewährleistet.
    [0015] Desweiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtungein Verschließprogrammmit Ausrichtung des Verschlußelementsim Hinblick auf eine Schnappverbindung auf, wobei dieses Programman nicht kreisförmigeVerschlußelementeangepaßtist.
    [0016] Fernerweist die erfindungsgemäße Vorrichtungein Verschließprogrammmit Verschraubungsprüfung durchAufbringen eines geringen Aufschraubdrehmoments auf. Das geringeAufschraubdrehmoment kann am Ende eines Schraubschritts aufgebrachtwerden. Das Ausbleiben einer Drehung aufgrund des Aufschraubdrehmomentsist füreinen korrekten Verschluß charakteristisch.
    [0017] Erfindungsgemäß weistdie Vorrichtung ein Verschließprogrammauf, das die Drehung des Verschließkopfs vor dem Kontakt zwischendem Verschlußelementund dem Behältersteuert.
    [0018] Fernerweist die Vorrichtung erfindungsgemäß ein Verschließprogrammmit einem Start bei einer Anstiegsflanke, einer Abstiegsflanke oderder Zustandsänderungeines externen elektrischen Signals auf.
    [0019] Darüber hinausweist die erfindungsgemäße Vorrichtungeine Zelle zum Erkennen der Winkelausrichtung des Verschlußelementsund ein Verschließprogrammmit Winkelindexierung des Verschlußelements durch die Erkennungszelleauf.
    [0020] Desweiteren sieht die Erfindung eine Maschine zum Verschließen vonBehälternvor, die mindestens einen Verschließkopf aufweist, der in derLage ist, ein Verschlußelementan einem Behälteranzuordnen und einen Antriebsmotor für das Verschlußelementaufweist, wobei die Maschine ferner mit einer Vorrichtung zum Steuerndes Verschließensvon Behälternversehen ist, die eine Re cheneinheit, ein graphisches Mensch-Maschine-Intertaceund eine Vielzahl von Verschließprogrammenaufweist, die mittels des Intertace parametrisierbar sind, wobeiein Verschließprogrammin der Lage ist, den Verschließkopfwenigstens drehphasengemäß bezüglich desVerschlußelementszu steuern, wenn das Programm von der Recheneinheit ausgeführt wird.
    [0021] DieErfindung sieht darüberhinaus ein Verfahren zum Steuern des Verschließens eines Behälters durcheine Maschine vor, die mindestens einen Verschließkopf aufweist,der in der Lage ist, ein Verschlußelement an einem Behälter anzuordnen,wobei der Verschließkopfeinen Antriebsmotor fürden Verschluß unddie Vorrichtung eine Recheneinheit aufweist. Ein Bediener parametriertmindestens ein Verschließprogrammmittels eines graphischen Mensch-Maschine-Intertace,wobei ein Verschließprogrammin der Lage ist, den Verschließkopfzumindest drehphasengemäß bezüglich desVerschlußelementszu steuern, wenn es von der Recheneinheit ausgeführt wird und ein Bediener dieAusführungeines unter mehreren Verschlußprogrammen startet.Der Bediener kann so auf einfache Weise eine Wahl unter den verschiedenenVerschließprogrammen treffen.Wenn die Verschließprogrammebereits geeignet parametriert sind, kann das gewählte Verschließprogrammdirekt ausgeführtwerden. Wenn hingegen das gewählteVerschließprogrammeine neue Parametrierung erfordert, kann der Bediener die Parametrierungvor dem Start der Ausführungdes Verschließprogramms durchführen.
    [0022] Fernerist erfindungsgemäß vorgesehen,daß derBediener ein einziges Verschließprogrammparametriert und sodann die Ausführungdes parametrierten Verschließprogrammsstartet.
    [0023] Aufdiese Weise verfügtman übereine universelle Verschließmaschine,deren Parametrierung vereinfacht ist, und die innerhalb der durchihre mechanischen und elektrischen Bestandteile gegebenen natürlichen Grenzenverschiedene Behälter,Verschlußelementeoder Verschließmodihandhaben kann.
    [0024] Dieselbe Verschließmaschinekann beispielsweise Wasserflaschen aus Kunststoff mit 0,5 l, 1 loder 1,5 l mit einfachem Verschluß oder mit Trinkverschluß ohne besondereSchwierigkeiten verarbeiten.
    [0025] Einbesseres Verständnisder vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der Lektüre der detailliertenBeschreibung einiger Ausführungsbeispiele,die als nicht einschränkendeBeispiele angeführtund in den zugehörigenZeichnungen dargestellt sind, welche zeigen:
    [0026] 1 eine schematische Darstellungeines Motors einer Abfüllmaschinein seiner Umgebung;
    [0027] 2 ein Blockdiagramm derSteuerung des Motors; und
    [0028] 3 bis 6 Darstellungen von Fenstern des graphischenInterface.
    [0029] Essei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß eine Maschine zum Schraubenvon Kapseln auf Flaschen im allgemeinen in einer Flaschenbearbeitungslinieangeordnet ist. Die Flaschen beschreiben in der Maschine eine Kreisbogenbahn,in deren Verlauf sie mit einer Kapsel versehen werden, die verschraubtoder aufgeschnappt wird. Anschließend verlassen die Flaschendie Maschine. Die Kapseln werden einzeln mittels Greiforganen gegriffen,die sich dem Flaschenhals nähern,beispielsweise in einer nach unten gerichteten vertikalen Bewegung,und werden im Verlauf der Kreisbogenbahn der Flaschen in der Maschineschließlichjeweils durch einen Motor drehend angetrieben.
    [0030] Inschematischer Darstellung ist in 1 ersichtlich,daß dieMaschine zum Schrauben von Kapseln mehrere Motoren 1 aufweist,von denen jeder einer Steuerung 4 zugeordnet ist, die diesemeine adäquate Stromversorgungliefert. Die Greiforgane, die normalerweise auf der Ausgangswelleder Motoren montiert sind, sind nicht dargestellt. Die Motoren 1 unddie Steuerungen 4 sind Teil einer Drehanordnung, die allgemeinals Revolver 5 bezeichnet ist und beispielsweise in Richtungdes Pfeils 6 drehbar ist. Ein Revolver 5 kannmehrere Dutzend Motoren 1 stützen.
    [0031] DerRevolver 5 ist mit einem drehenden Kollektor 7 verbunden,der das Leiten von Signalen zwischen den Steuerungen 4 undden nicht drehenden Teilen der Maschine ermöglicht. Es ist gleichermaßen einZahnrad 8 vorgesehen, das fest mit dem Revolver 5 verbundenist und mit einem anderen Zahnrad 9 kämmt, das von einer Welle getragenwird, welche mit einem Winkelpositionssensor 10 versehenist, der ein elektrisches Signal ausgibt, welches die Winkelpositiondes Zahnrads 9 und damit des Zahnrads 8 und desRevolvers 5 angibt. Der Sensor 10 ist an einemnicht drehenden Teil der Maschine angebracht.
    [0032] DieMaschine weist ferner eine Energieversorgung 11, die mitdem Drehkollektor 7 verbunden und in der Lage ist, derSteuerung 4 die fürden Antrieb der Motoren 1 erforderliche elektrische Energiezuzuleiten, eine Steuerungsversorgung 12, die ebenfallsmit dem Drehkollektor 7 verbunden und in der Lage ist,der Steuerung 4 Energie mit geringer Leistung in Form von12 oder 24 Volt Gleichspannung zuzuführen, wie sie für elektronischeSteuerkarten 4 vorgesehen ist, und eine Steuerungsversorgung 13 auf,die fürnicht drehende Teile der Maschine vorgesehen ist.
    [0033] DieMaschine weist ferner einen Anzeigebildschirm 14, einenAutomaten 15, eine Zentraleinheit 16, einen Übertragungsbus 17,beispielsweise vom Typ RS 232, und einen Hochleistungsübertragungsbus 18, beispielsweisevom Typ Can Open, auf.
    [0034] DieSteuerungsversorgung 13 ist mit dem Bedienerinterface 14,dem Automaten 15 und der Zentraleinheit 16 verbunden.Der Automat 15 ist in der Lage, mit den anderen Teilender Maschine überden Bus 17 zu kommunizieren. Der Positionssensor 10 istmit dem Hochleistungsbus 18 verbunden. Das gleiche giltfür denDrehkollektor 7, so daß dieInformationen von oder zu den Steuerungen 4 schnell ausgetauschtwerden können.Die Zentraleinheit 16 ist gleichzeitig mit dem Bus 17 unddem Bus 18 verbunden. Der Automat 18 dient demSteuern der Funktionen und der Steuerungen der Maschine und gibtdie Einstellwerte fürdas Verschließenan die Zentraleinheit 16 weiter.
    [0035] DieSteuerungen 4 liegen als Steuer- und Leistungsmodule vor,die den überden Hochleistungsbus 18 übermittelten Einstellwertender Zentraleinheit 16 folgen, um die Motoren zu startenoder anzuhalten, die Geschwindigkeit zu regulieren, das Drehmomentzu begrenzen, die Drehwege der Motoren, beispielsweise in Schrittenvon 10°,zu überwachen,den verbrauchten Strom zu messen, hiervon Stichproben zu speichernund überdie durchgeführteAktion und den Status zu berichten.
    [0036] DieMotoren 1 könnenbeispielsweise aus einem Stator mit drei auf eine große Zahlvon Nuten verteilten Spulen bestehen. Jeder Motor 1 kannmit drei Hall-Effekt-Sensoren 2 undeinem Rotor versehen sein, der ein Dutzend Permanentmagneten aufweist,wobei er in einem dichten Gehäuseeingekapselt ist. Der Rotor ist auf einer Welle montiert, die durchein Kugellager mit zwei Reihen von Kugeln gestützt ist und in einem Antriebssystem 3 vomSechskanttyp zum Schnellkoppeln mit Kapselgreifsystemen endet.
    [0037] 2 zeigt detaillierter denAufbau einer Motorsteuerung. Die Steuerung 4 eines Motors 1 weisteine Verarbeitungseinheit 19, einen Stromregler 20,einen Stromsensor 21, der den Strom im Stromregler 20 mißt und einAusgangssignal an die Verarbeitungseinheit 19 ausgibt,und eine Drehzahlverarbeitungseinheit 22 auf, welche dasAusgangssignal der Hall-Effekt-Sensoren 2 empfängt undnach dem Verarbeiten und Umformen ein die Motordrehzahl angebendesSignal an die Verarbeitungseinheit 19 ausgibt. Die Verarbeitungseinheit 19 istebenfalls mit dem Bus 17 und 18, einem Netzadressenwähler 23,einem Programmierelement 24 und einem Steuerungsanzeigeelement 25 verbunden,das grüneLeuchtdioden aufweist, die im ordnungsgemäßen Zustand leuchten, wobeieine eine Speisespannung, eine andere die Verbindung mit dem Bus 17,eine weitere die Verbindung mit dem Bus 18, etc. wiedergebenkann.
    [0038] Fernerist ein Rechner 26, beispielsweise ein PC, vorgesehen,der mit dem Bus 18 verbunden ist. Der Rechner 26 weistein Gehäuse 27 auf,das mit einem RAM, einem ROM, einem internen Bus, einem Prozessor undin den Speichern gespeicherten Programmen versehen ist. Insbesondereist ein graphisches Interfaceprogramm vorgesehen, die das Anzeigeninteraktiver Fenster auf einem Bildschirm 28 mittels einerMaus 30 und einer Tastatur 29, die einem Bedienerzur Verfügungstehen, ermöglicht.
    [0039] Gleichermaßen istein ebenfalls vom Prozessor ausgeführtes Parametrierprogramm vorgesehen,das mit dem graphischen Interfaceprogramm interagiert.
    [0040] Für jedenMotor 1 des Revolvers 5 sind strukturelle Datenin der Zentraleinheit 16 gespeichert, insbesondere dieals Nm/A ausgedrückteDrehmomentkonstante des Motors 1, die Zahl der Pole desMotors 1, die Nummer des Schraubkopfs, die Auflösung desSensors 10 und gegebenenfalls andere konstante Parameter, welchedie Maschine definieren, wie die Drehrichtung, die Zahl der Köpfe.
    [0041] ImMikrorechner 26 ist eine Parametrierung der Zyklen sowieeine Parametrierung der Phasen jedes Zyklus definiert. Ein Schraubzyklusoder ein Schraubprogramm ist durch die Liste der Phasen, den Anfangs- undden Endwinkel des Zyklus und eine in Prozenten ausgedrückte Steuertoleranzdes Drehmoments.
    [0042] EinePhase eines Zyklus ist durch einen Auslöseschwellenwert des Beibehaltensdes Drehmoments, der als Prozentsatz des eingestellten Drehmomentsausgedrücktist, eine Zeitdauer des Beibehaltens des Drehmoments, eine Definitiondes Starts des Motors 1, beispielsweise bei einem externenSignal oder am Ende des vorhergehenden Zyklus, die Drehzahl desMotors 1, die ein positiver oder negativer Wert ist, derentsprechend der Leistung der Verschließmaschine geregelt ist, einenMaximalstrom, eine begrenzte oder unbegrenzte Bahn und eine Definitiondes Anhaltens parametriert, beispielsweise in Reaktion auf ein externesSignal, bei Erreichen des Maximalstroms, nach einer durchlaufenenBahn oder auch nach Ablauf einer Höchstdauer der Phase.
    [0043] DerMikrorechner 26, der durch den Bus 18 mit derZentraleinheit 16 verbunden ist, speichert und überträgt die Charakteristikader auszuführendenVerschließzyklen.Die Daten der Parametrierung werden anschließend an die Speicher der Zentraleinheit 16 übertragenund dort gespeichert sowie überden Bus 17 an diejenigen der Steuerungen 4 inAbhängigkeitvom Ort der Verarbeitung, zentral oder dezentral, übertragen.
    [0044] Eskönneninsbesondere die folgenden Verschließzyklen vorgesehen sein: – Eineinfaches Schrauben, gekennzeichnet durch das Starten des Motorsvor dem Kontakt der Kapsel mit der zu verschließenden Flasche, mit vorbestimmtermaximaler Drehzahl und maximalem Drehmoment, bis dieses Drehmomenterreicht ist. – EinSchrauben mit hohem Anfangsdrehmoment, das angewandt wird, wennder angeforderte Strom für denStart des Motors den fürdas Drehmoment programmierten Grenzwert zu überschreiten droht, oder bei einemSchrauben, das nach dem Aufbringen von vertikalem Druck auf dieKapsel beginnt. Der Zyklus zerfälltin eine Startphase und eine Schraubphase analog zum einfachen Schrauben. – EinIndexieren, das durch das vorab erfolgende Ausrichten einer aufzuschnappendenoder einzurastenden Kapsel unter ±180°. Dem Indexierzyklus folgt imallgemeinen ein Neupositionieren nach dem Aufschnappen oder Einrastender Kapsel. – EinNeupositionieren mit Steuerung der Position des Kopfs in bezug aufdie Magnete des Kopfs. Die Neupositionierung zeigt sich durch dieUnmöglichkeit,die durch die Magnete definierte Position zu verlassen, oder derBahn bis zur nächstenRuheposition zu folgen. – EineAusrichtung durch eine externe Zelle, die in einem Drehen der Kapselim Leerlauf bis zum Erkennen einer Farbmarkierung oder eines Reliefsdurch eine Detektorzelle und, falls erforderlich, im Verfolgen einer Hilfsbahnzum Positionieren der Kapsel vor dem Aufschnappen oder Einrastenbesteht. Die nicht dargestellte Zelle ist direkt mit der Steuerung 4 desMotors 1 verbunden. – EinSchrauben und eine Prüfungdurch Aufschrauben, wobei zunächstein einfaches Schrauben oder ein Schrauben mit hohem Anfangsdrehmomentund anschließendein Aufschrauben mit geringem Drehmoment und eine Kontrolle derVerlagerung mittels Hall-Effekt-Sensoren 2 erfolgt, umdie Qualitätder Verschraubung sicher festzustellen. – EinSchrauben von quadratischen Kapseln, bei dem, um die Flucht derFlächender Kapsel mit denen der Flasche sicherzustellen, die Kapsel aufdem Verteilerstern der Verschließmaschine in der abschließenden Schraubpositionvon einem Formansatzkopf gegriffen wird. Das Festziehen erfolgtin Viertelumdrehungen, bis ein Mindestdrehmoment erreicht wird,das die Dichtigkeit des Behältersgarantiert.
    [0045] Diedie Phasen definierenden Parameter sind die folgenden: – DerStartwinkel ist ein Wert, der in Schritten des Sensors 10 ausgehendvon einem Null-Referenzwert zum Starten des Motors 1 ausgedrückt ist.Die Anzahl der Punkte, die den Schritten der Schraubköpfe entsprechen,wird hinzugefügt,um den Startwinkel des nächstenSchraubkopfs zu berechnen. – DasRevolververhältnisist ein Multiplikationskoeffizient der Drehzahl des Revolvers 5,der es ermöglicht, inEchtzeit die Drehzahl des Schraubkopfs zu ermitteln. Die Abfolgeder Schritte des Sensors 10 dient der Berechnung der momentanenDrehzahl. – DasGrenzdrehmoment ist der Wert des Drehmoments, das am Ende des Schraubvorgangsoder am Ende der durch das Drehmoment gesteuerten Aktion erforderlichist. Da das Drehmoment generell proportional zu dem von der Steuerung 4 geliefertenStrom ist, kann der Wert des Drehmoments in den von der Steuerung 4 anden Motor 1 zu liefernden maximalen Strom umgewandelt werden. – DerDrehmomentregelfaktor ist ein auf das Grenzdrehmoment angewandterKoeffizient, der umgekehrt proportional zur Drehzahl des Revolvers 5 ist,um die Trägheitder Schraubköpfezu kompensieren. – DieToleranz des Grenzdrehmoments ist ein Toleranzbereich des Grenzdrehmoments,in dem die abgetasteten Werte zur Berechnung der Dauer des Beibehaltensdes Drehmoments gültigsind. Am Ende des Zyklus lösteine Messung außerhalbder Toleranzzone eine Fehlermeldung aus. – DieDauer des Beibehaltens ist die Dauer, über welche das Grenzdrehmomentvor dem automatischen Anhalten des Motors 1 aufgebrachtwird. – DerStillstandswinkel ist ein Wert in Schritten des Sensors 10,ausgehend von einem Null-Referenzwert, um die Energieversorgungdes Motors des ersten Kopfs der Maschine zu beenden, wenn diesernicht bereits durch das Grenzdrehmoment angehalten ist. Die Anzahlder Schritte, welche dem Intervall der Schraubköpfe entspricht, wird hinzugefügt, um denStillstandswinkel des nachfolgenden Schraubkopfs zu berechnen. – DieBahn ist die zu vollendende Drehung, während welcher die Anfangsparameterder Phase des Zyklus angewandt werden, bevor eine andere Phase,ein Test oder ein Anhalten des Motors erfolgt. – Diefestgelegte Drehzahl ist unabhängigvon der Drehzahl des Revolvers 5 in Abhängigkeit von der Trägheit desKopfs bei maximaler Leistung festgelegt. Die festgelegte Drehzahlkann das Revolververhältnisersetzen. – DasAnhaltesignal enthältdie Identifizierung des Ursprungs des Signals für einen Wechsel des Zyklus nacheiner Erkennung durch eine Zelle. – DerTest der Bahn ist ein Vergleich der tatsächlich verfolgten Bahn (desWegs) mit dem programmierten Wert. – DerDrehmomenttest ist ein Vergleich des gemessenen Drehmoments mitdem programmierten Drehmomentwert.
    [0046] Dienachfolgende Tabelle gibt die Definition verschiedener Arten vonSchraubzyklen wieder.
    [0047] 3 zeigt ein auf dem Bildschirm 28 desRechners 26 anzeigbares Fenster zum Parametrieren der Verschließmaschine.Das Fenster 31 weist einen Bereich 32 auf, inwelchem dem Bediener verschiedene Arten von Verschlüssen präsentiertwerden, nämlichder Verschluß A,der Verschluß Boder der Verschluß C.Für denVerschluß Aist ein Schraubzyklus mit hohem Anfangsdrehmoment vorgesehen, dereine Startphase mit hohem Drehmoment und eine anschließende Schraubphaseumfaßt.Im Bereich 33 ist die Definition des Schraubzyklus wiederaufgenommen und der Bediener kann dort den Startwinkel und den Stillstandswinkel definieren,die in Schritten des Sensors 10 ausgedrückt werden.
    [0048] 4 zeigt den nachfolgendenSchritt der Parametrierung anhand des Fensters 34, daseinen zum Bereich 32 analogen Bereich 35 und einenBereich 36 anstelle des Bereichs 33 aufweist,in welchem der Bediener das Startsignal, das hier gleich dem imFenster 33 definierten Startwinkel, das durch das Vollendender Bahn definierte Anhaltesignal, das Grenzdrehmoment, den Drehmomentregelfaktor,das Revolververhältnis, dieGrenzdrehmomenttoleranz, die Beibehaltungsdauer, die Bahn und dieAnhalteberechtigung des Zyklus definieren kann, welche dem Motorermöglicht,bei Fehlfunktionen ein Anhalten im Verlauf des Zyklus zu bewirken.
    [0049] ImFenster 37, das in der 5 dargestelltist, sind ein zum Bereich 32 analoger Bereich 38 undein Bereich 39 anstelle des Bereichs 33 vorgesehen.Der Bereich 39 weist Felder auf, die das Definieren vonParametern ermöglichen,die in der Schraubphase des Schraubzyklus mit hohem Startdrehmomenterforderlich sind. Die Felder ermöglichen das Definieren desStartsignals, das hier am Ende der vorhergehenden Phase definiertwurde, des Anhaltesignals, das durch den im Bereich 33 desFensters 31 der 3 definiertenEndwinkel definiert ist, eines Grenzdrehmoments, des Drehmomentregelfaktors,des Revolververhältnisses,der Grenzdrehmomenttoleranz, der Beibehaltungsdauer und der Zyklusanhalteberechtigung.
    [0050] Eswerden somit fürjeden Typ von Verschluß einoder mehrere Schraubzyklen vorgeschlagen, die an die Eigenschaftendes Verschlusses angepaßtsind; fürjeden Schraubzyklus wird die Definition der allgemeinen Parameter,nämlichdes Start- und des Stillstandswinkels, vorgeschlagen, und für jede Phaseeines Zyklus werden die besonderen, eine Phase betreffenden Parameterwie in der vorstehenden Tabelle beschrieben vorgeschlagen.
    [0051] 6 zeigt ein Fenster 40 zurAnzeige auf dem Bildschirm 28 des Rechners 26,das einen Bereich 41 aufweist, der die Wahl zwischen einemvordefinierten Schraubzyklus und einem freien Schraubzyklus ermöglicht.Die Wahl eines vordefinierten Schraubzyklus ermöglicht es dem Bediener, lediglichdie vorgenannten Parameter anzugeben, während die Wahl der freien Optiondem Bediener ermöglicht,die Abfolge der Phasen innerhalb eines Zyklus vollständig zudefinieren. Somit kann ein Bediener eine neue Art von Schraubzyklus nachseinen speziellen Bedürfnissenerzeugen. Der Bereich 42 bietet eine Liste von vordefiniertenSchraubzyklen, die dem Bediener zur Verfügung stehen, und der Bereich 43 wiederholtdie Bezeichnung des vorgewähltenZyklus vor der Bestätigungder Auswahl, beispielsweise durch Betätigung des Knopfs 44.der Bediener kann ferner einen freien Schraubzyklus ausgehend vonfreien oder vordefinierten Phasen definieren.
    [0052] DieErfindung schafft eine Steuerung zum Verschließen von Behältern, die eine große Anwendungsflexibilität aufweist,leicht neu parametrierbar ist und mit Einrichtungen versehen ist,die es einem Bediener ermöglichen,die Funkti onsweise der Verschließmaschine an verschiedene Artenvon Behältern,Verschlüssen oderArten des Schraubens anzupassen.
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] Vorrichtung zum Steuern des Verschließens vonBehälternfür eineMaschine mit mindestens einem Verschließkopf, der in der Lage ist,ein Verschlußelementan einem Behälteranzuordnen, wobei der Verschließkopfeinen Antriebsmotor (1) für das Verschlußelementaufweist, und wobei die Vorrichtung eine Recheneinheit (16)und ein graphisches Mensch-Maschine-Interface (26) aufweist, dadurchgekennzeichnet, daß dieVorrichtung mehrere Verschließprogrammeaufweist, die mittels des Interface parametrierbar sind, wobei einVerschließprogramm,wenn es von der Recheneinheit ausgeführt wird, den Verschließkopf mindestenshinsichtlich einer Drehungsphase des Verschlußelements steuert.
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dasgraphische Interface (26) mehrere Fenster (31, 34)aufweist, wobei mindestens ein Fenster pro Verschließprogrammvorhanden ist.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß einSchritt des Verschließprogrammsdurch einen Startwinkel, einen Stillstandswinkel, ein Grenzdrehmoment,eine Grenzdrehmomenttoleranz und eine Beibehaltungsdauer definiertist.
    [4] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß einSchritt des Verschließprogrammsdurch einen Drehmomentregelfaktor, ein Revolververhältnis undeinen Bahnwinkel definiert ist.
    [5] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß sieein Verschließprogrammmit hohem Anfangsdrehmoment umfaßt.
    [6] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß sieein Verschließprogrammmit einer Ausrichtung des Verschlußelements im Hinblick auf einAufschnappen oder Einrasten umfaßt.
    [7] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß sieein Verschließprogrammmit einer Steuerung der Drehzahl in umgekehrter Richtung zum Auffindeneines Gewindezugangs umfaßt.
    [8] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß sieein Verschließprogrammmit einer Prüfungdes Verschraubens durch Aufbringen eines geringen Aufschraub-Drehmoments umfaßt.
    [9] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß sieein Verschließprogrammumfaßt,welches die Drehung des Verschließkopfs vor dem Kontakt zwischendem Verschlußelementund dem Behältersteuert.
    [10] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß sieein Verschließprogrammmit Start in Reaktion auf ein externes elektrisches Signal umfaßt.
    [11] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß sieeine Zelle zum Erkennen der Winkelausrichtung des Verschlußelementsund ein Verschließprogrammmit Indexierung des Verschlußelementsdurch die Erkennungszelle umfaßt.
    [12] Maschine zum Verschließen eines Behälters, mitmindestens einem Verschließkopf,der in der Lage ist, ein Verschlußelement an einem Behälter anzuordnen,wobei der Verschließkopfeinen Antriebsmotor fürden Verschluß aufweist,und mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
    [13] Verfahren zum Steuern des Verschließens einesBehältersdurch eine Maschine mit mindestens einem Verschließkopf, derin der Lage ist, ein Verschlußelementan einem Behälteranzuordnen, wobei der Verschließkopfeinen Antriebsmotor fürden Verschluß aufweist,wobei die Vorrichtung eine Recheneinheit aufweist, in der ein Bedienermindestens ein Verschließprogrammmittels eines Mensch-Maschine-Interface parametriert, wobei einVerschließprogramm,wenn es von der Recheneinheit ausgeführt wird, in der Lage ist, denVerschließkopfmindestens hinsichtlich einer Drehungsphase des Verschlußelementszu steuern, und wobei ein Bediener die Ausführung eines Verschließprogrammsunter mehreren Verschließprogrammenstartet.
    [14] Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Bedienerein einzelnes Verschließprogrammparametriert und anschließenddie Ausführungdieses Programms startet.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20050022478A1|2005-02-03|
    ITMI20041242A1|2004-09-22|
    FR2856394B1|2007-04-13|
    FR2856394A1|2004-12-24|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-04-21| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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